Post on 28-Nov-2021
Implementacija konstrukcijskog znanja u 3D računalnimodel kabelske kutije transformatora
Trčak, Andrija
Master's thesis / Diplomski rad
2016
Degree Grantor / Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture / Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje
Permanent link / Trajna poveznica: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:804482
Rights / Prava: In copyright
Download date / Datum preuzimanja: 2021-11-28
Repository / Repozitorij:
Repository of Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture University of Zagreb
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE
DIPLOMSKI RAD
Andrija Trčak
Zagreb, 2016.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE
DIPLOMSKI RAD
Mentor: Student:
Dr. sc. Nenad Bojčetić, dipl. ing. Andrija Trčak
Zagreb, 2016.
Izjavljujem da sam ovaj rad izradio samostalno koristeći stečena znanja tijekom studija i
navedenu literaturu.
Zahvaljujem se prof. dr. sc. Nenadu Bojčetiću na ukazanom povjerenju prihvaćanjem
mentorstva za ovaj rad, te korisnim savjetima prilikom izrade rada.
Zahvalio bih i inženjerki Inge Šimonek iz tvrtke Končar D&ST na uvođenju u svijet
parametrizacije, te na savjetima koji su uvelike pomogli za konačan ishod rada.
Veliko hvala mojoj obitelji, prijateljima i djevojci na velikoj podršci, te strpljenju prilikom
cjelokupnog studiranja.
Andrija Trčak
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE
Središnje povjerenstvo za završne i diplomske ispite Povjerenstvo za diplomske ispite studija strojarstva za smjerove:
procesno-energetski, konstrukcijski, brodostrojarski i inženjersko modeliranje i računalne simulacije
DIPLOMSKI ZADATAK
Student: ANDRIJA TRČAK Mat. br.: 0035183227 Naslov rada na hrvatskom jeziku:
IMPLEMENTACIJA KONSTRUKCIJSKOG ZNANJA U 3D RAČUNALNI MODEL KABELSKE KUTIJE TRANSFORMATORA
Naslov rada na engleskom jeziku:
IMPLEMENTATION OF THE DESIGN KNOWLEDGE IN 3D COMPUTER MODEL OF TRANSFORMER'S CABLE BOX
Opis zadatka: Analiza konstrukcijskog znanja, koje se koristi pri izradi 3D modela kabelske kutije sklopa transformatora, te parametrizacija modela u cilju pojednostavljenja implementacije opcionalnih dijelova (dodatni zahtjevi naručitelja ovisno o radnom okruženju transformatora (vlaga, vrućina, pijesak). U radu je potrebno:
1. Analizirati konstrukcijska znanja potreban za izradu 3D modela kabelske kutije. 2. Analizirati parametre koji opisuju 3D model kabelske kutije. 3. Analizirati načine implementacije opcionalnih dijelova u postojeće modele kabelske kutije. 4. Odabrati vezane i slobodne parametre. 5. Odabrati konstrukcijska znanja te način njihove implementacije u 3D model. 6. Predložiti model podataka koji čine odabrani parametri te odabrana konstrukcijska znanja koja će se
implementirati u 3D CAD model. 7. Izraditi računalni model u 3D CAD programskom paketu. 8. Implementirati predloženi model podataka koristeći alate dostupne u 3D CAD programskom paketu. 9. Testirati i dokumentirati predloženo rješenje.
U radu navesti korištenu literaturu i eventualno dobivenu pomoć.
Zadatak zadan: Rok predaje rada: Predviđeni datumi obrane:
29. rujna 2016. 1. prosinca 2016. 7., 8. i 9. prosinca 2016.
Zadatak zadao: Predsjednica Povjerenstva:
Prof. dr. sc. Tanja Jurčević Lulić
Sveučilište u Zagrebu
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Datum Prilog
Klasa:
Ur.broj:
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje I
SADRŽAJ
SADRŽAJ ................................................................................................................................... I
POPIS SLIKA .......................................................................................................................... III
POPIS TABLICA ...................................................................................................................... V
POPIS TEHNIČKE DOKUMENTACIJE ............................................................................... VI
SAŽETAK ............................................................................................................................... VII
ABSTRACT .......................................................................................................................... VIII
1. UVOD .................................................................................................................................. 1
2. Transformator ...................................................................................................................... 2
2.1. Osnovne vrste transformatora ...................................................................................... 2
2.2. Osnovni konstrukcijski elementi transformatora ......................................................... 3
2.3. Kabelska kutija ............................................................................................................. 4
2.3.1. Umetanje kabela .................................................................................................... 6
3. Varijantno (parametarsko) konstruiranje ............................................................................. 8
4. Parametriziranje ................................................................................................................. 10
4.1. Pravila parametriziranja ............................................................................................. 10
4.2. Zadavanje parametara ................................................................................................ 10
4.3. Vanjski parametri ....................................................................................................... 11
4.4. Pravila (rules) ............................................................................................................. 11
4.5. Tablica ........................................................................................................................ 12
4.6. Kreiranje provjera (Check) ......................................................................................... 12
5. Skeleton metoda ................................................................................................................ 14
6. Analiza dostupne tehničke dokumentacije ........................................................................ 18
7. Računalni model kabelske kutije ....................................................................................... 24
7.1. Baza ............................................................................................................................ 29
7.2. Okviri ......................................................................................................................... 33
7.2.1. Stražnji okvir ....................................................................................................... 34
7.2.2. Donji okvir .......................................................................................................... 35
7.2.3. Prednji okvir ........................................................................................................ 38
7.1. Plašt kutije .................................................................................................................. 40
7.1.1. Lim plašta kutije.................................................................................................. 40
7.1.2. Bočna rebra ......................................................................................................... 41
7.1.3. Kuke/Ušice .......................................................................................................... 43
7.1.4. Donje rebro ......................................................................................................... 44
7.1.5. Gornje rebro ........................................................................................................ 45
7.1.6. Označne pločice .................................................................................................. 46
7.2. Uvodna ploča, Uvodna ploča L, Uvodna ploča D ..................................................... 46
7.3. Poklopac, Poklopac L, Poklopac D ............................................................................ 49
7.4. Brtve ........................................................................................................................... 51
7.4.1. Stražnja brtva ...................................................................................................... 53
7.4.2. Donja brtva, Donja brtva L, Donja brtva D ........................................................ 54
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje II
7.5. Navojnici .................................................................................................................... 54
7.6. Podaci za crteže .......................................................................................................... 56
7.7. Zajednički parametri komponenata/limova ............................................................... 58
7.8. Pravila (rules) modela ................................................................................................ 59
8. Testiranje modela .............................................................................................................. 60
9. Testiranje modela u Končar D&ST - u .............................................................................. 63
9.1. Testiranje 1 ................................................................................................................. 63
9.2. Testiranje 2 ................................................................................................................. 64
10. Zaključak ........................................................................................................................... 65
11. Literatura ........................................................................................................................... 66
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje III
POPIS SLIKA
Slika 2.1 Distributivni transformator s kabelskom kutijom[3] .................................................. 2
Slika 2.2 Osnovni dijelovi transformatora ................................................................................. 3
Slika 2.3 Zračna kabelska kutija [5] ........................................................................................... 5
Slika 2.4 Kabelska, uljem punjena kutija [5] ............................................................................ 6
Slika 2.5 Umetanje kabela u kabelsku kutiju ............................................................................. 7
Slika 4.1 Pravilo aktivacije poklopaca ..................................................................................... 12
Slika 4.2 Provjera širine bočne trake okvira ............................................................................ 13
Slika 4.3 Poruka upozorenja ..................................................................................................... 13
Slika 5.1 Sklop bez korištenja skeleton metode ....................................................................... 16
Slika 5.2 Sklop definiran pomoću skeleton metode ................................................................. 16
Slika 6.1 EDO sustav ............................................................................................................... 18
Slika 6.2 Varijanta kabelske kutije 1 ........................................................................................ 20
Slika 6.3 Varijanta kabelske kutije 2 ........................................................................................ 21
Slika 6.4 Varijanta kabelske kutije 3 ........................................................................................ 22
Slika 7.1 Glavni pogledi kabelske kutije .................................................................................. 24
Slika 7.2 Komprimirano specifikacijsko stablo ....................................................................... 25
Slika 7.3 Model 1 - izometrija .................................................................................................. 26
Slika 7.4 Model 1 – pogled s prednje strane ............................................................................ 26
Slika 7.5 Model 2 – izometrija ................................................................................................. 27
Slika 7.6 Model 2 – pogled s prednje strane ............................................................................ 27
Slika 7.7 Model 3 - izometrija .................................................................................................. 28
Slika 7.8 Model 3 – pogled s prednje strane ............................................................................ 28
Slika 7.9 Programski kod pravila koji određuje model kabelske kutije ................................... 29
Slika 7.10 Skeleton kabelske kutije .......................................................................................... 30
Slika 7.11 Ravnine skeletona ................................................................................................... 31
Slika 7.12 Mape parametara 1 .................................................................................................. 32
Slika 7.13 Mape parametara 2 .................................................................................................. 32
Slika 7.14 Mape parametara 3 .................................................................................................. 33
Slika 7.15 Mape parametara 4 .................................................................................................. 33
Slika 7.16 Parametri stražnjeg okvira ...................................................................................... 35
Slika 7.17 Parametri donjeg okvira .......................................................................................... 36
Slika 7.18 Parametar 3 ............................................................................................................. 37
Slika 7.19 Parametar 3 (Detalj A- lijevo je izveden preklop s 3 mm, a desno je preklop 0 mm)
............................................................................................................................... 37
Slika 7.20 Parametar 13 (lijevo preklop iznosi 0 mm, a desno 3 mm) .................................... 38
Slika 7.21 Parametri prednjeg okvira ...................................................................................... 39
Slika 7.22 Parametar 10 ........................................................................................................... 39
Slika 7.23 Parametar 10 (Detalj B- lijevo je izveden preklop s 5mm, a desno je preklop 0mm)
............................................................................................................................... 40
Slika 7.24 Tip prednjeg okvira ................................................................................................. 40
Slika 7.25 Parametri lima plašta kutije ..................................................................................... 41
Slika 7.26 Parametri bočnih rebara .......................................................................................... 42
Slika 7.27 Parametri rebra ........................................................................................................ 42
Slika 7.28 Kuka ........................................................................................................................ 43
Slika 7.29 Ušica ........................................................................................................................ 44
Slika 7.30 Donja rebra .............................................................................................................. 45
Slika 7.31 Gornja rebra ............................................................................................................ 45
Slika 7.32 Označne pločice ...................................................................................................... 46
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje IV
Slika 7.33 Parametri 10 i 11 ..................................................................................................... 48
Slika 7.34 Parametri uvodne ploče ........................................................................................... 48
Slika 7.35 Poklopac sa zaobljenjem ......................................................................................... 50
Slika 7.36 Poklopac bez zaobljenja .......................................................................................... 50
Slika 7.37 Parametri poklopca ................................................................................................. 51
Slika 7.38 Karakteristike NBR-a .............................................................................................. 52
Slika 7.39 Stražnja brtva .......................................................................................................... 53
Slika 7.40 Češljasti i pravokutni oblik brtve ............................................................................ 54
Slika 7.41 Prednost elektrootpornog zavarivanja (1.) naspram nekog drugog postupka
zavarivanja (2.) ...................................................................................................... 55
Slika 7.42 Tipska oznaka transformatora ................................................................................. 57
Slika 7.43 Pravilo brojača materijala ....................................................................................... 58
Slika 7.44 Pravila modela ......................................................................................................... 59
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje V
POPIS TABLICA
Tablica 5.1 Primjer korištenja elemenata koji se nalaze u bazi ............................................... 15
Tablica 7.1 Karakteristike osnovnih modela ............................................................................ 29
Tablica 7.2 Odnos promjera navojnika i brtvi .......................................................................... 53
Tablica 8.1 Parametri stražnjeg okvira ..................................................................................... 60
Tablica 8.2 Parametri plašta kutije ........................................................................................... 60
Tablica 8.3 Parametri donjeg okvira ........................................................................................ 61
Tablica 8.4 Parametri prednjeg okvira ..................................................................................... 61
Tablica 8.5 Parametri uvodne ploče ......................................................................................... 62
Tablica 8.6 Parametri poklopaca .............................................................................................. 62
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje VI
POPIS TEHNIČKE DOKUMENTACIJE
A90000 Model 1
A90000 Model 2
A90000 Model 3
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje VII
SAŽETAK
Zadaća ovog rada je implementacija konstrukcijskog znanja u 3D računalni model kabelske
kutije transformatora. Implementacijom konstrukcijskog znanja u računalni model pomoću
sustava temeljenog na znanju omogućili smo pohranu određenog konstrukcijskog znanja, te
mogućnost njegovog ponovnog korištenja. Takvi su sustavi povećavaju efikasnost poduzeća,
skraćuju rokove projekata te optimiziraju proizvode. Time se izbjegavaju monotoni procesi
modeliranja sličnih proizvoda, te preostaje više vremena za inovativna rješenja.
Nakon uvodnog razmatranja različitih verzija, analiziraju se konstrukcijska znanja koja se
koriste pri izradi 3D modela kabelske kutije sklopa transformatora.
U nastavku se izvodi parametriziranje osnovnih dijelova sklopa, te opcionalnih dijelova u cilju
pojednostavljenja i ubrzanja modeliranja samog sklopa. Pomoću Skeleton metode kreiraju se i
koriste informacije koje su smještene u pojedinačnoj komponenti, a pozivaju se u centralnu
jedinicu-bazu, da bi se definirali temeljni okviri konstruiranja individualnih komponenti i
sklopova. Korištenjem takve metode dobiva se vrlo stabilan model koji omogućuje brzu i
kvalitetnu interakciju s konstruktorom.
Na kraju samog rada izvršeno je testiranje modela i dokumentirano je predloženo rješenje.
Softver koji je korišten prilikom izrade ovog rada je Catia V5 R24 te modul koji služi za
implementaciju konstrukcijskog znanja Knowledge Advisor.
Ključne riječi: parametrizacija, varijantno konstruiranje, upravljanje znanjem, implementacija
konstrukcijskog znanja u računalni model
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje VIII
ABSTRACT
This thesis addresses implementation of the design knowledge in 3D computer model of
transformer's cable box. Design knowledge implementation based on the existing knowledge
system ensured that particular knowledge can be stored and reused again. Systems that reuse
design knowledge can increase the company product efficiency and can shorten design time of
the product. By using stored design knowledge designers are spared from tedious repetition of
similar tasks.
After an introductory discussion design knowledge used in design of the transformer cable box
are analyzed and described.
In the following chapters parametrization of the basic parts of the assembly is described as well
as optional components whose role is to simplify and accelerate modeling process. Using the
skeleton model as the basis for the model of the product the information stored in the parts, that
are part of the skeleton, can be used to define the underlying design framework of individual
components and assemblies. Usage of the skeleton method creates a very stable model that
allows fast and efficient interaction with the constructor.
In the finishing chapter test results of the proposed solution were described and elaborated.
Software that was used during the preparation of this work is: Catia V5 R24, which was used
for modeling, implementation of the design knowledge and creation of the technical
documentation.
Keywords: parameterization, variant design, knowledge management, implementation of the
design knowledge in computer model
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 1
1. UVOD
Današnja industrijska i civilizacijska razvijenost postavlja pred konstruktora vrlo velike
zahtjeve. Životni vijek proizvoda je sve kraći, varijante željenih proizvoda variraju od kupca
do kupca, performanse proizvoda trebaju biti bolje od konkurencije, te konstruktor ima sve
manje vremena za razvoj proizvoda i izradu tehničke dokumentacije. Inženjeri imaju glavni
zadatak da primjene svoje znanje u rješavanju tehničkih problema, te da optimiraju rješenje u
danim ograničenjima vremena, tehnologije, materijala i zahtjeva tržišta. Danas se ulažu veliki
napori u razvoj metoda i računalnih alata s ciljem smanjenja troškova izrade konstrukcijske
dokumentacije. Bez razvoja znanosti o konstruiranju i računalnih alata za konstruiranje (CAD-
Computer Aided Design), ne bi bilo moguće ispuniti suvremene zahtjeve tržišta.
Ključni je izazov za tvrtke 21. stoljeća definiranje, procjena, unapređivanje, vrednovanje i
upravljanje znanjem[1]. Inženjersko znanje je od velike važnosti pri razvoju proizvoda, te je
bitno što korektnije prenijeti to znanje na sam proizvod i omogućiti njegovo ponovno korištenje.
Razvojem računalnih tehnologija, razvile su se mnoge aplikacije i programski paketi kako bi se
omogućila brža i jednostavnija izrada modela proizvoda, izrada tehničke dokumentacije,
pohranjivanje u digitalni oblik, zapisivanje i integriranje znanja u sam 3D model proizvoda,
radi referiranja, poboljšavanja i ponovnog korištenja.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 2
2. Transformator
Transformatorom nazivamo statički elektromagnetski aparat, predviđen za pretvaranje jednog
(primarnog) sistema izmjenične struje u drugi (sekundarni) koji ima, općenito, drukčije
karakteristike, npr. drukčiju struju i drukčiji napon.[2]
Slika 2.1 Distributivni transformator s kabelskom kutijom[3]
2.1. Osnovne vrste transformatora
1) energetski transformatori – za prijenos i razdiobu električne energije
2) autotransformatori – za pretvaranje napona u nevelikim područjima, za pokretanje
izmjeničnih motora…
3) indukcijski regulatori – za regulaciju napona u razdjelnim mrežama
4) mjerni transformatori – za priključivanje mjernih instrumenata
5) transformatori za specijalne svrhe – npr. za električne peći, za ispitivanje, za
medicinske svrhe [2]
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 3
2.2. Osnovni konstrukcijski elementi transformatora
TRANSFORMATOR
KUĆIŠTE UGRADNJAAKTIVNI DIO
KOTAO
POKLOPAC
KONZERVATOR
OPREMA
INSTALACIJA
KABELSKA KUTIJA
JEZGRA
NAMOTI
IZOLACIJA NAMOTA
PRIKLJUČCI
RASHLADNI UREĐAJI
Slika 2.2 Osnovni dijelovi transformatora
Kotao – kućište transformatora u koje se ulaže jezgra s namotima i svi ostali dijelovi.
Stjenke kotla napravljene su od čeličnog lima kojem se krutost povećava navarivanjem
ojačanja. Kotao mora biti hermetički zatvoren zbog ulja koje se u njemu nalazi.
Jezgra – sastavljena je od limova debljine 0,3 mm koji se uzastopno slažu da bi se dobio
cilindrični presjek. Jezgra se nakon slaganja tlači i učvršćuje između donjeg i gornjeg
jarma pomoću čeličnih letvica visoke čvrstoće. Završna kompaktnost jezgre dobiva se
zatezanjem pomoću bandaža od staklastog materijala koji tijekom zagrijavanja
polimerizira i tako dobiva konačna svojstva koja su potrebna da bi jezgra bila učvršćena.
Namoti (svitci) – postoji više vrsta namota: NN (nisko naponski), VN (visokonaponski),
RN (regulacijski). Unutrašnji namot je obično visoko naponski, slijedeći je nisko
naponski pa grubo regulacijski i fino regulacijski. Regulacijski namoti služe regulaciji
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 4
struje i napona u transformatoru. Namoti su od bakrene žice izolirane papirnatom
izolacijom kod transformatora većih snaga dok je kod transformatora manjih snaga
dovoljna izolacija lakom. Između slojeva namota stavljaju se letvice da bi se stvorili
procjepi kojima kasnije prolazi ulje koje hladi namote.
Ulje – koristi se za hlađenje transformatora i izolaciju. Ispunjava cijelu unutrašnjost
kotla. Puni se tako da se prvo iz cijelog kotla izvuče zrak tj. napravi se vakuum i tada
ulje ulazi u sve najuže procjepe i u cijelosti popunjava prostor jer nema zračnih
mjehurića koji bi to onemogućavali.
Konzervator - prolaskom velikih struja kroz namote transformatora generira se toplina
koju je potrebno odvesti hlađenjem. Kod uljnih transformatora hlađenje se vrši uljem
koje ispunjava cijeli kotao transformatora. Porastom temperature ulje se širi te je kod
transformatora velikih dimenzija potreban veliki dodatni prostor koji će omogućavati
širenje. Iz tog razloga na transformatore se ugrađuje dio koji se naziva konzervator.
Konzervator se postavlja iznad razine ulja u transformatoru tako da se puni uljem samo
u slučaju toplinske dilatacije ulja. [4]
2.3. Kabelska kutija
Kabelska kutija je sklop koji služi za zaštitu od direktnog dodira provodnih izolatora i za
mehaničku zaštitu izolatora od vanjskih utjecaja. Također služi za prihvat i zaštitu krajeva
kabela i pritom osigurava vodonepropusnost. Ona se koristi kada su kabeli za dovod energije
smješteni ispod površine zemlje, odnosno kad se moraju voditi u zemlju jer postoje određena
prostorna ograničenja.
Kabelska kutija predstavlja veću sigurnost od vanjskih utjecaja jer su dijelovi pod naponom
potpuno zatvoreni, a osim toga spoj od transformatora do rasklopnog postrojenja je
jednostavniji. Kabelske kutije trebaju biti dobro i pouzdano izvedene, da ne bi zbog vanjskih
utjecaja došlo do nesigurnosti u dužem vremenskom periodu.
Dimenzije kabelske kutije i način izvedbe ovise o razmaku i veličini provodnih izolatora (koji
pak ovise o naponskom razredu), te eventualno o kakvim posebnim zahtjevima kupaca. Npr.,
kupci iz Saudijske Arabije zbog visoke koncentracije vlage zahtijevaju grijače unutar kabelske
kutije. Također zbog pješčanog područja, izolatori moraju biti zaštićeni kabelskom kutijom i
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 5
hermetički zatvoreni. Pješčane oluje mogu biti toliko jake da mogu oštetiti caklinu na
keramičkom izolatoru, čime znatno smanjuje funkcija samog keramičkog izolatora.
Kupci s Islanda zahtijevaju kabelske kutije zbog prisutnosti gejzira koji su karakteristični za
takva područja, pa kako ne bi došlo do reakcije između bakrenih dijelova i sumpora, provodni
izolatori se zaštićuju kabelskom kutijom.
Izvedbe kabelske kutije:
1. Zračna
Zaštitna kabelska kutija upotrebljava se za kablove sa suhom izolacijom. Kutije su
zavarene konstrukcije, debljina lima 1.5 do 3mm, s potrebnim razmacima, zaštićenim
(labirintnim) otvorima za prozračivanje (da se spriječi kondenzacija vlage) te ostalim
električnim i mehaničkim zahtjevima kao što su sprječavanje zagrijavanja od vrtložnih
struja, učvršćenje bakrenih sabirnica na način da se ne pojavljuju sile kod rastezanja,
čvrstoća kutije, otvori za montažu, mogućnost uzemljenja ekrana i zaštitnog kabela i
drugo.
Slika 2.3 Zračna kabelska kutija [5]
Kutije mogu biti za obje strane, visokonaponsku VN i niskonaponsku NN za
transformatore 33/11 kV. To je područje srednjeg napona, gdje se kabelski priključci
najviše upotrebljavaju.
2. Uljna
Kabelske kutije prema BS 2562, su uljem punjene kutije, zavarene ili lijevane
konstrukcije provodnim izolatorima bez rebara. Kutije su namijenjene uglavnom za
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 6
uljne, papirom izolirane kablove. Može se izvesti konstrukcija tako da se kabel odvoji
od transformatora npr. za ispitivanje bez većih zahvata. Izolatori mogu biti i na
poklopcima transformatora, a veza do kabelske kutije je također u kutiji (za
prespajanje). Metalni plašt i zaštitni plašt preko uvodnice se vežu na uzemljenje.
Slika 2.4 Kabelska, uljem punjena kutija [5]
Na slici je pokazana kabelska kutija koja ima otvor za montažu, čep za ispust, prostor za
ekspanziju i drugo. Razmaci, provodni izolatori i ostali detalji određeni su prema BS 2562.
Svakako o svim električnim, mehaničkim i tehnološkim utjecajima, treba voditi računa kod
konstrukcije kabelske kutije. [5]
2.3.1. Umetanje kabela
Kombinacija pravokutnog tipa prednjeg okvira najčešće se koristi kad je kabelska kutija
transformatora na povišenom položaju zbog toga što je tada moguće provesti kabele kroz donji
okvir. Kabeli su vrlo nezgodni za baratanje i teško su savitljivi zbog njihovog velikog promjera.
Kod češljastog oblika takvi nedostaci su riješeni jer se kabeli postavljaju u kabelsku kutiju s
prednje strane (Slika 2.5).
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 7
Slika 2.5 Umetanje kabela u kabelsku kutiju
1- umetanje kabela s prednje strane (kombinacija češljastog oblika prednjeg i donjeg okvira)
2- umetanje kabela s donje strane (kombinacija pravokutnog oblika prednjeg i donjeg okvira)
A – izolirani kabeli
B – podzemni kanal
C – kabelska kutija
D – kotao transformatora
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 8
3. Varijantno (parametarsko) konstruiranje
U literaturi se termini "parametarska konstrukcija" i "varijantna konstrukcija" praktički
izjednačavaju i koriste se u istom kontekstu.[6]
Parametarsko konstruiranje predstavlja konstruiranje proizvoda čiji je princip rada definiran i
određen. Takav način konstruiranja nije skup različitih modula sa različitim funkcijama
(inovativno konstruiranje) već je to varijacija oblika zbog različitih opterećenja, materijala itd.
Varijantni se proizvodi obično sastoje od tri grupe ugradbenih elemenata[7]:
1. dijelova i sklopova koji se uvijek nalaze u strukturi proizvoda,
2. alternativnih dijelova i sklopova (od kojih se može odabrati jedna alternativa),
3. opcionalnih dijelova i sklopova koji se mogu, ali i ne moraju odabrati.
Parametarsko konstruiranje nazivamo karakteristiku suvremenih CAD sustava koja omogućava
korisniku generiranje novih izvedbi konstrukcijskog rješenja mijenjajući vrijednosti parametara
koji implicitno ili eksplicitno opisuju atribute konstrukcijskog rješenja. Pored mijenjanja
parametara korisniku je omogućeno i definiranje relacija među parametrima (npr. dubina utora
je pola njegove duljine).
Postoje dva osnovna načina dobivanja varijantne/parametarske konstrukcije [6]:
generiranjem novih izvedbi i modificiranjem postojeće (slične) konstrukcije
zadavanjem vrijednosti svih parametara koji su ulazni podaci za proceduru koja stvara
geometrijski model
Moderni zahtjevi tržišta za fleksibilnošću proizvodnje, zahtijevaju konstruiranje kompleksnijih
proizvoda s velikim brojem varijanti izvođenja uz istovremenu primjenu novih materijala i
novih tehnologija. Brzi razvoj i izlazak novog proizvoda na tržište postaju od presudnog značaja
za uspjeh na tržištu. S obzirom da je konstruiranje proizvoda jedan od najznačajnijih elemenata
i vremena razvoja i uvođenja novog proizvoda te i troškova tog razvoja, potrebno je skratiti
vrijeme konstruiranja. Skraćenje vremena konstruiranja postiže se uvođenjem računalne
podrške CAD/CAM/CAE/PDM sustavima.
CAD – Computer Aided Design,
CAM – Computer Aided Manufacturing,
CAE – Computer Aided Engineering,
PDM – Product Data Managment
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 9
Kabelska kutija transformatora, kao i sami transformator je varijantna konstrukcija. Princip rada
i osnovna funkcija ostaju uvijek isti, a mijenjaju se dimenzije i raspored pojedinih dijelova.
Prilikom koncipiranja novog konstrukcijskog rješenja i konstrukcijskoj razradi koriste se
prijašnja, odnosno slična konstrukcijska rješenja kao predlošci, podloge za rješavanje novih
konstrukcijskih zadataka.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 10
4. Parametriziranje
Cijeli računalni model i parametrizacija kreirani su korištenjem računalnog programskog
paketa CATIA V5.
Programski modul CATIA-e, Knowledge Advisor, omogućava parametrizaciju konstrukcije i
time pruža korisniku mogućnost izrade promjenjivih modela izmjenom željenih parametara.
Vrlo je pogodan za izradu standardnih dijelova i konstrukcija koje su istovjetne.
Parametrizacijom dobivamo tzv. inteligentne komponente u kojima je spremljeno i zapisano
određeno konstrukcijsko znanje.
Prednost parametrizacije je izbjegavanje rutinskog modeliranja istovjetnih komponenti čime se
dobiva na uštedi vremena konstruiranja, ali se izbjegavaju i pogreške prilikom modeliranja.
Nedostatak je povećano vrijeme izrade računalnog 3D modela s integriranim znanjem. Model
u početku nije savršen i moguće je da sadrži određene greške, no one se trebaju anulirati nakon
određenog broja korištenja modela kada prođu kroz ruke različitih konstruktora.
4.1. Pravila parametriziranja
Sklop kabelske kutije je sadrži vrlo malo standardnih dijelova te je zbog toga potrebno
analizirati kako pojedine komponente utječu jedna na drugu i kako ih povezati. Praktički se sve
dimenzije se mijenjaju, osim opcionalnih dijelova koji su standardni (tuljak za uzemljenje,
sušionik, otvor za ventilaciju, itd.). Zbog velikog broja dimenzija kreiran je velik broj
parametara i pravila kako bi se konstruktorima olakšalo modeliranje sklopa.
4.2. Zadavanje parametara
Parametri se dijele na:
unutarnje parametre – parametri koji nastaju prilikom kreiranja geometrije i značajki.
Oni određuju unutarnja svojstva značajki kao što su dubina, udaljenost, aktivnost.
korisničke parametre – parametri koje kreira korisnik. Njima se definiraju dodatne
informacije dodijeljene dokumentu. Dodijeljeni parametri mogu se podijeliti u tri
razine:
1) razina dijela
2) razina sklopa
3) razina značajke
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 11
Parametri se mogu definirati:
jednom vrijednošću (kontinuirani) – u ovom slučaju parametar može zauzeti bilo koju
vrijednost
s više vrijednosti (diskretni) – u ovom slučaju parametar može zauzeti samo unaprijed
određene vrijednosti koje su dane pri stvaranju
Parametri se mogu zadavati u različitim dimenzijama (kao masa, volumen, vrijeme itd.). Pri
parametrizaciji kabelske kutije definiraju se parametri duljine, kuta, boolean logički zaključak
(true, false), integer i string
Duljina - definiranje svih udaljenosti među dijelovima i dimenzioniranje dijelova u
milimetrima. Takvi parametri se dodjeljuju geometrijskim veličinama kao što su dužina,
širina, visina, promjer i slično
Kut – definiranje kutova u stupnjevima
Boolean – definiranje postojanja ili nepostojanja određenih dijelova za pojedinu
izvedbu kabelske kutije
Integer – definiranje broja poklopaca, uvodnih ploča, navojnika, rupa na prirubnicama
String – unosi se tekst ili komentar koji se kasnije pomoću linkova povezuje na
tvorničke standarde, te se može povezivati s pravilima
4.3. Vanjski parametri
Povezivanjem dva ili više parametra koji su u kontaktu (izravnom ili neizravnom) dobivamo
vanjske parametre. Povezivanje tih parametara vrši se pomoću pravila ili formula. Vanjski
parametar se pojavljuje u stablu onog dijela koji je vezan za neki drugi, njemu bazni dio.
4.4. Pravila (rules)
Pravilo je skup uputa čime se omogućuje povezivanje parametara. U pravilu se pomoću
matematičkih operacija postavljaju se određena geometrijska ograničenja pojedinih
komponenata modela ili se pomoću boolean operatora aktiviraju opcionalni dijelovi.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 12
Slika 4.1 Pravilo aktivacije poklopaca
4.5. Tablica
Kada postoje već unaprijed definirane vrijednosti dimenzija standardnih elemenata kreira se
tablica u Excel-u. U tablici se upisuju vrijednosti koje su standardne, te se parametri iz tablice
povezuju s parametrima iz Catie. Ako promijenimo vrijednosti u Excel tablici automatski će se
ažurirati podaci u računalnom 3D modelu u Catia-i. Takav način dodjeljivanja vrijednosti
parametrima olakšava upotrebu parametriziranog modela. Omogućuje se dodavanje
standardnih dijelova popunjavanjem polja vezanih za taj specifičan dio i na taj način se
omogućuje proširivanje tablice. Svaki slijedeći korisnik tako dobiva povećanu bazu podataka
te mu se olakšava posao i skraćuje potrebno vrijeme oblikovanja modela.
4.6. Kreiranje provjera (Check)
Provjere omogućavaju uočavanje grešaka pri određivanju vrijednosti parametara.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 13
Slika 4.2 Provjera širine bočne trake okvira
Kao i kod pravila, sastavni dio provjere (check) čini programski kod, no razlika je u tome što
se prilikom korištenja provjere ne utječe na parametre. Postoje tri osnovna tipa provjera:
1) tihi (ne prikazuje se nikakva poruka, u slučaju nezadovoljene jednadžbe u pravilu jedini
način kako možemo vidjeti rezultat provjere je u stablu modela, simbolički kao semafor
sa crvenim svijetlom),
2) informativni (prikazuje se poruka informacije),
3) upozorenje (prikazuje se poruka upozorenja da su prekoračena zadana ograničenja).
Ako jednadžba napisana u Check editor-u nije zadovoljena, tada program izbacuje poruku
upozorenja (Slika 4.3).
Slika 4.3 Poruka upozorenja
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 14
5. Skeleton metoda
Sklop mora zadovoljiti slijedeće zahtjeve prilikom upravljanja modelom:
lokacije komponenti moraju biti kontrolirane iz centralnog mjesta (baze)
geometrija komponenata se mora ažurirati u svim komponentama – referentna
geometrija i parametri koji su kreirani u skeleton modelu mogu biti povezani na
određene značajke. Kad su dimenzije promijenjene u skeleton modelu, tada moraju biti
ažurirane u svim povezanim komponentama.
reference moraju biti strogo kontrolirane
Skeleton metoda je konstruiranje prema top down pristupu. Koristeći skeleton metodu kreiraju
se i koriste informacije koje su smještene u pojedinačnoj komponenti, a pozivaju se u centralnu
jedinicu-bazu, da bi se definirali temeljni okviri konstruiranja individualnih komponenti i
sklopova.
U bazi su smješteni geometrijski elementi poput krivulja, osi, točaka, ravnina i površina, te oni
sačinjavaju „kostur“ sklopa - skeleton. Oni se koriste za:
konstruiranje ostalih komponenti sklopa tako da se kreiraju vanjske reference koje su
vezane na bazu
pozicioniranje ograničenja između skeletona i ostalih komponenti u sklopu.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 15
Tablica 5.1 Primjer korištenja elemenata koji se nalaze u bazi
Element Primjer kontekstualnog korištenja Primjer korištenja
prilikom pozicioniranja
Točka za lokaciju centra rupe
kao ograničenje u sketch-u
pozicioniranje težišta
komponente u sklopu
Linija za određivanje osi vratila, osovina,
utora
pozicioniranje
cilindričnih dijelova
Ravnina kao ograničenje dubine Pad-a pozicioniranje
ravnina komponenti
Sketch za korištenje istog profila u
različitim komponentama
Volumen za dodjeljivanje volumena
Krivulja za putanja za značajke poput Rib i
Sweeps
Os kao smjer referentnog sustava
Parametar za kontroliranje dimenzija u sklopu kontrola vrijednosti
parametara poput
kuta, udaljenosti
Takva metoda nudi određene prednosti za konstruktore:
konstrukcijske specifikacije – sve važne informacije smještene su bazi. Ograničenja su
jasno definirana unutar baze kako bi se izdvojio prostor za komponente unutar sklopa.
promjene prilikom konstruiranja - metoda pomaže pri upravljanju promjenama, te ih
propagira unutar sklopa
suradnja tijekom konstruiranja - ključne informacije smještene unutar baze mogu se
primijeniti na određene komponente. Pojedine komponente se mogu uređivati odvojeno
i više konstruktora može raditi na jednom sklopu. Izmjene tijekom konstruiranja koje
se odvijaju unutar baze, također će ažurirati sve modifikacije koje su izvršene u
komponentama. Budući da komponente nisu međusobno povezane, u slučaju brisanja
određene komponente unutar sklopa, ostale komponente neće biti ugrožene i cijeli
model će ostati stabilan.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 16
izbjegavanje zatvorenih petlji – koristeći skeleton metodu svi vanjski parametri su
vezani na bazu i tako su izbjegnute zatvorene petlje unutar modela. Svi linkovi su
jednosmjerni.
Slika 5.1 Sklop bez korištenja skeleton metode
U primjeru koji je naveden na slici iznad (Slika 5.1) značajka koja definira udaljenost između
dvije komponente (komponente 1 i komponente 3) ne može se izvesti, jer se križaju
kontekstualni link između komponente 1 i komponente 2, kontekstualni link između
komponente 2 i komponente 3, te ograničenje pozicioniranja. Kreira se krivulja koju se ne može
izvesti. Takve situacije su česte ako se ne koristi skeleton metoda, koja rješava takve probleme.
Slika 5.2 Sklop definiran pomoću skeleton metode
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 17
Prilikom korištenja skeleton metode, kontekstualni i linkovi pozicioniranja vezani su isključivo
na bazu, čime se osigurava da neće doći do križanja linkova. Npr. komponenta 2 (Slika 5.2)
može se obrisati iz modela, čime nećemo utjecati na ostale komponente. Primjećuje se da je
smjer informacija uvijek usmjeren prema dolje (top-down), odnosno od baze prema ostalim
komponentama.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 18
6. Analiza dostupne tehničke dokumentacije
Za potrebe ovog rada od tvrtke Končar – distributivni i specijalni transformatori ustupljeno je
pretraživanje tehničke dokumentacije pomoću EDO sustava. EDO sustav (Elektronička
DOkumentacija) je programsko rješenje za rukovanje elektroničkom dokumentacijom (Slika
6.1).
Slika 6.1 EDO sustav
Pod rukovanjem dokumentacijom podrazumijevaju se funkcije pretraživanja, pregleda
dokumenata, uključivanje novih dokumenata u sustav, promjena postojećih dokumenata i druge
pomoćne funkcije. S obzirom na njenu ključnu ulogu u proizvodnji transformatora, program je
prvenstveno namijenjen obradi tehničke dokumentacije, iako može obrađivati i drugu
dokumentaciju sličnih svojstava.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 19
Kao kompromis između potrebnog vremena za implementaciju i koristi od brže elektroničke
upotrebe, u EDO je uključena sljedeća digitalizirana tehnička dokumentacija:
radionički crteži, sastavnice, tehnički opisi i drugo
zajednički dijelovi različitih namjena
tvornički standardi
listovi promjena
transparent crteži i sastavnice.
Tehničku dokumentaciju potrebno je sortirati na neki način, odnosno potrebno joj je odrediti
određena svojstva. Pod svojstvima tehničke dokumentacije misli se na atribute, tj. obilježja koja
razlikuju promatrane dokumente jedan od drugoga. Tijekom digitalizacije svakom dokumentu
pridružuju se pripadajuće vrijednosti sljedećih atributa:
broj dijela
vrsta dokumenta (crtež, sastavnica, list promjena, transparent crtež ili sastavnica,
nesortirano)
revizija dokumenta
naziv dijela
datum kreiranja
transformator u kojem je dio prvi puta ugrađen
broj stranica dokumenta
format zapisa dokumenta (A1, A2, A3, A4)
Osim ovih atributa, svakom dokumentu dodano je i:
oznaka stanja (važeći, nevažeći, u promjeni), datum unosa dokumenta u sustav
datum promjene atributa dokumenta
stanje njegove zaštite (zaštićen/nezaštićen).
U EDO je ugrađeno pretraživanje prema svim navedenim atributima osim prema broju stranica
dokumenta i reviziji.
Pregledavanje dokumenata može se opisati sljedećim osnovnim koracima:
1) korisnik posredstvom Internet explorer-a pokreće EDO i formira zahtjev za
pretraživanje dokumenata u obliku logičkom funkcijom AND spregnutih atributa. Ako
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 20
se ne upiše konkretna vrijednost za neki atribut, iz popisa dokumenata uzimaju se svi
dokumenti neovisno koju vrijednost imaju za taj atribut.
2) EDO prema formiranom zahtjevu pretraži vlastitu bazu podataka dokumenata i rezultat
daje u vidu jednog ili više prozora (stranica) pronađenih dijelova.
3) pritiskom na ikonu pdf u tablici rezultata, pokreće se lokalno Adobe Reader i korisniku
se predočava slika uz taj dio. Po potrebi, dokument se može ispisati uobičajenim
procedurama.
U slučaju da za zadane atribute nije pronađen niti jedan dio, treba ga potražiti u papirnatoj arhivi
standardnim postupcima.
Na taj način, pretraživanje tehničke dokumentacije je time znatno olakšano, jer se pomoću
određenih atributa može bolje opisati ono što tražimo. Npr., ako želimo pretražiti kabelsku
kutiju koja ima dva poklopca, koji najčešće imaju nazive Poklopac L i Poklopac D, tada se u
polje naziva upiše jedno od imena poklopaca i sustav nam izbaci sve kabelske kutije koje su na
raspolaganju s dva poklopca.
Slika 6.2 Varijanta kabelske kutije 1
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 21
Slika 6.3 Varijanta kabelske kutije 2
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 22
Slika 6.4 Varijanta kabelske kutije 3
Analizom tehničke dokumentacije doneseni su slijedeći zaključci:
postoje pravokutni ili češljasti okviri
ako se koriste češljasti okviri, tada uvodna ploča ima zavaren vertikalni lim koji se spaja
na prednji okvir
ako se koriste pravokutni okviri tad se uvodna ploča sastoji samo od jednog
horizontalnog lima
postoje verzije sa skošenjima na plaštu, ali i sa okomitim stranicama
postoje verzije s rebrima i bez rebara
dimenzije kutije uvijek su drukčije, osim kod nekih standardnih elemenata poput tuljaka
za uzemljenje, sušionika, otvora za ventilaciju, navojnika…
prednji i donji okviri mogu biti uvučeni unutar plašta ili su u ravnini s bridovima plašta
okviri ovisno o broju poklopaca ili uvodnih ploča imaju poprečne trake
sklop rebara može se sastojati samo od vertikalnih rebara, ali i od vertikalnih i
horizontalnih rebara, ovisno o dimenzijama ravne površine na koju se pozicioniraju
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 23
rupe na okvirima mogu biti simetrične u odnosu na os okvira i ne moraju, te moraju biti
omogućene obje varijante
Na temelju prethodnih zaključaka koji su doneseni analizom tehničke dokumentacije,
izvedeni su parametri koji zadovoljavaju sve varijante te su prikazani i objašnjeni u
poglavlju 7.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 24
7. Računalni model kabelske kutije
Slika 7.1 Glavni pogledi kabelske kutije
U komprimiranom specifikacijskom stablu (Slika 7.2) nalazi se baza (part), osnovni
podsklopovi (product), pojedinačne komponente (part), mapa s pravilima koja upravljaju
sklopom (relations) i mapa s vezama koje povezuju osnovne komponente sklopa (constraints).
Bitno je imati dobro organizirano specifikacijsko te se uvijek preporuča preslagati značajke,
pravila, formule, ograničenja, parametre u zasebne mape, zbog lakšeg snalaženja samog
kreatora modela, ali i kasnijih korisnika (konstruktora) koji će se služiti modelom.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 25
Slika 7.2 Komprimirano specifikacijsko stablo
Postoje 3 osnovna modela koja su parametrizirana:
Model 1
Model 2
Model 3
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 26
Model 1
Slika 7.3 Model 1 - izometrija
Slika 7.4 Model 1 – pogled s prednje strane
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 27
Model 2
Slika 7.5 Model 2 – izometrija
Slika 7.6 Model 2 – pogled s prednje strane
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 28
Model 3
Slika 7.7 Model 3 - izometrija
Slika 7.8 Model 3 – pogled s prednje strane
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 29
Tablica 7.1 Karakteristike osnovnih modela
Model 1 Model 2 Model 3
1. Prednji okvir pravokutni češljasti češljasti
2. Donji okvir pravokutni češljasti češljasti
3. Broj uvodnih
ploča
1 1 2
4. Broj poklopaca 1 1 2
Slika 7.9 Programski kod pravila koji određuje model kabelske kutije
7.1. Baza
Baza predstavlja, kao što je prikazano u specifikacijskom stablu (Slika 7.2), komponentu (part)
koja se nalazi na prvom mjestu u sklopu. U bazi se nalaze svi potrebni podatci za upravljanje
modelom, te ravnine koje sačinjavaju sami skeleton, odnosno kostur modela.
Slika 7.10 prikazuje skeleton modela kabelske kutije, kojeg sačinjavaju ravnine koje
predstavljaju geometriju određenih komponenti te ravnine pozicioniranja podsklopova.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 30
Slika 7.10 Skeleton kabelske kutije
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 31
PlaštStražnji okvir Donji okvir Prednji okvir
Visina
Dno
Prednja strana
Stražnja strana
Širina L
Širina D
Pozicioniranje donjeg okvira
Skošenje plašta po dubini
Pozicioniranje okvira od vrha plašta
Ravnina horizontalnih rupa
Ravnina vertikalnih rupa
Spoj plašta i donjeg okvira L
Spoj plašta i donjeg okvira D
Ravnina poprečnih vijaka 1
Ravnina poprečnih vijaka 2
Položaj srednje trake
Pozicioniranje prednjeg okvira
Širina L
Širina D
Navojnici na bočnoj traci L
Navojnici na bočnoj traci D
Navojnici na gornjoj traci
Navojnici na donjoj traci
Položaj srednje trake
Uvodna ploča
Pozicioniranje uvodne ploče
Visina vertikalnog lima
Pozicioniranje navojnika
Slika 7.11 Ravnine skeletona
U bazi su postavljeni svi parametri za upravljanje modelom, čime se postiže bolja
organiziranost modela i lakša upravljivost. Na slikama ispod prikazane su mape parametara (u
obliku kutije) i osnovni parametri koji će kasnije u radu biti detaljnije objašnjeni. Oni su
određeni analizom dokumentacije i 3D modela koji su bili na raspolaganju.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 32
Model kabelske kutije
Stražnji okvir Plašt kutije Donji okvir Prednji okvir
Uvodna ploča,Uvodna ploča LUvodna ploča D
Poklopac,Poklopac L,Poklopac D
Stražnja brtva Prednja brtva
Donja brtva,Donja brtva L,Donja brtva D
Podatci za crtežeLinkovi na
standarde,norme
Slika 7.12 Mape parametara 1
Stražnji okvir
Dimenzioniranje okvira
Pozicioniranje rupa
Plašt kutije
Dimenzioniranje lima plašta okvira
Dimenzioniranje ravnih rebara
Dimenzioniranje ušice
Dimenzioniranje donjeg rebra
Dimenzioniranje gornjeg rebra
Dimenzioniranje označne pločice
Dimenzioniranje otvora za ventilaciju
Donji okvir
Tip okvira
Dimenzioniranje okvira okvira
Prednji okvir
Tip okvira
Pozicioniranje u odnosu na plašt
Preklop u odnosu na plašt
Dimenzioniranje okvira okvira
Slika 7.13 Mape parametara 2
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 33
Uvodna ploča,Uvodna ploča LUvodna ploča D
Broj uvodnih ploča
Aktivacija vertikalnog lima
Pozicioniranje rupa
Dimenzioniranje uvodne ploče
Dimenzioniranje uvodne ploče L
Dimenzioniranje uvodne ploče D
Poklopac,Poklopac L,Poklopac D
Broj poklopaca
Aktivacija zaobljenja na poklopcu
Udaljenost između dva poklopca
Pozicioniranje rupa s obzirom na crveni okvir
Dimenzioniranje poklopca
Dimenzioniranje poklopca L
Dimenzioniranje poklopca D
Stražnja brtva Prednja brtva
Dimenzioniranje stražnje brtve
Dimenzioniranje prednje brtve
Slika 7.14 Mape parametara 3
Donja brtva,Donja brtva L,Donja brtva D
Tip brtve
Dimenzioniranje brtve
Gornja/donja traka
Bočna traka
Podatci za crteže
Tipska oznaka
Broj dijela
Konstruirao
Pregledao
Datum
Linkovi na standarde,norme
ISO 13918
BS 6435
Sušionik
Otvor za ventilaciju
Slika 7.15 Mape parametara 4
7.2. Okviri
Kabelska kutija sastoji se od tri okvira:
stražnji okvir
prednji okvir
donji okvir.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 34
Okviri se izrađuju od limova nehrđajućeg čelika i na njih se postupkom elektrootpornog
zavarivanja navaruju navojnici.
7.2.1. Stražnji okvir
Stražnji okvir se spaja s prirubnicom na transformatoru kroz koju se provode krajevi namota iz
kotla.
Unos parametara (uspoređivati sa Slika 7.16):
Pozicioniranje središta stražnjeg okvira od vrha plasta – 1
- u bazi je kreirana istoimena ravnina na koju se pozicionira stražnji okvir, ta ravnina je
vezana parametrom 1 na ravninu visine plašta
Visina otvora – 2
Širina otvora – 3
- parametri 2 i 3 ovise o razmacima i dimenzijama provodnih izolatora, koji pak ovise
o naponskom razredu
Debljina okvira – 4
Promjer rupa – 5
Širina horizontalne trake – 6
Širina vertikalne trake – 7
Pozicioniranje rupa
o Horizontalni smjer
Udaljenost srednje rupe od simetrale – 8 ( iznosi 0 mm, ako želimo imati
rupu na simetrali)
Udaljenost rupa od vanjskog brida – 9
Broj rupa – 10 (označuje polovicu broja rupa na horizontalnoj traci,
odnosno broj rupa do simetrale)
Razmak između rupa – 11
o Vertikalni smjer
Udaljenost srednje rupe od simetrale – 12 ( iznosi 0 mm, ako želimo
imati rupu na simetrali)
Udaljenost rupa od vanjskog brida – 13
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 35
Broj rupa – 14 (označuje polovicu broja rupa na vertikalnoj traci,
odnosno broj rupa do simetrale)
Razmak između rupa – 15
Slika 7.16 Parametri stražnjeg okvira
7.2.2. Donji okvir
Donji okvir se zavaruje na dno plašta kutije. Ovisno o tipu donjeg okvira ovisi način umetanja
kabela u kabelsku kutiju kako prikazuje Slika 2.5.
Parametri:
Tip okvira –1 (postoje dva osnovna oblika okvira koje prikazuje Slika 7.17)
Aktivacija srednje trake – 2 (srednja traka se aktivira automatski pomoću pravila kada
odaberemo model s 2 uvodne ploče)
Preklop donjeg okvira u plašt – 3 (Slika 7.19)
Debljina okvira – 4
Promjer navojnika – 5
Duljina navojnika – 6
Korak navoja – 7
Duljina navoja – 8
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 36
Pravokutni/Češljasti okvir (Slika 7.17)
o Širina gornje trake okvira – 9
o Širina donje trake okvira – 10 (iznosi 0 mm, ako je uključen češljasti oblik
okvira)
o Širina bočne trake okvira – 11
o Širina srednje trake – 12
Preklop donjeg okvira u odnosu na širinu plašta – 13
- ovim parametrom se izbjegava problem praznine koji je posljedica preklopa prednjeg
okvira u plašt kutije (Slika 7.20)
Slika 7.17 Parametri donjeg okvira
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 37
Slika 7.18 Parametar 3
Slika 7.19 Parametar 3 (Detalj A- lijevo je izveden preklop s 3 mm, a desno je preklop 0 mm)
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 38
Slika 7.20 Parametar 13 (lijevo preklop iznosi 0 mm, a desno 3 mm)
7.2.3. Prednji okvir
Parametri:
Tip okvira - 1 (postoje dva osnovna oblika okvira koje prikazuje Slika 7.21 - A i B)
- u komponenti su kreirana su dva posebna tijela (body) čije se značajke uključuju ili
isključuju pomoću pravila (Slika 7.24).
Broj srednjih traka - 2 (srednja traka aktivira se automatski pomoću pravila kada
odaberemo model s 2 poklopca)
Pozicioniranje prednjeg okvira u odnosu na visinu plašta - 3 (Slika 7.21 - C)
Širina okvira - 4 (Slika 7.21 - A i B)
- širina prednjeg okvira određuje širinu otvora prednjeg dijela plašta, tj. one su vezane na
istu ravnine u skeletonu. Ako je širina okvira jednaka širini plašta, tada imamo kabelsku
kutiju bez skošenja.
Debljina okvira - 5
Promjer navojnika - 6
Duljina navojnika - 7
Korak navoja - 8
Duljina navoja - 9
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 39
Preklop prednjeg okvira u plašt - 10 (Slika 7.22, Slika 7.23)
Pravokutni/češljasti okvir
o Širina gornje trake okvira - 11
o Širina donje trake okvira - 12
o Širina bočne trake okvira - 13
o Širina sporednih češalja - 14
o Položaj srednje trake u odnosu na lijevi brid okvira - 15
Slika 7.21 Parametri prednjeg okvira
Slika 7.22 Parametar 10
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 40
Slika 7.23 Parametar 10 (Detalj B- lijevo je izveden preklop s 5mm, a desno je preklop 0mm)
Slika 7.24 Tip prednjeg okvira
7.1. Plašt kutije
7.1.1. Lim plašta kutije
Unos parametara (Slika 7.25):
Visina - 1 (unutarnje dimenzije)
Dubina - 2 (unutarnje dimenzije)
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 41
Širina - 3 (unutarnje dimenzije)
Duljina dna plašta - 4
Debljina lima - 5
- debljina lima iznosi maksimalno 3 mm iz razloga da cijela kutija ne bude prevelike
mase
Skošenje plašta po dubini - 6
A - 7
B - 8
Slika 7.25 Parametri lima plašta kutije
7.1.2. Bočna rebra
Kako je navedeno ranije, zbog smanjenja mase debljina lima plašta kutije iznosi maksimalno 3
mm, ali da bi cijela kutija imala zadovoljavajuću krutost, na velike ravne površine zavaruju se
rebra. Sklop bočnih rebara može se sastojati samo od vertikalnih rebara, ali i od kombinacije
vertikalnih i horizontalnih rebara, ovisno o dimenzijama ravne plohe.
Parametri:
Bočna rebra - 1 (uključivanje i isključivanje cijelog podsklopa ravnih rebara na plaštu)
Razmak prvog rebra i prednje strane - 2 (Slika 7.26)
Razmak rebra od dna - 3 (Slika 7.26)
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 42
Slika 7.26 Parametri bočnih rebara
o Uzdužno rebro
Parametri rebra
Širina lima - 4
Debljina lima - 5
Dužina lima - 6
Kut skošenja - 7
Duljina skošenja – 8
Slika 7.27 Parametri rebra
Aktivacija u desno (moguće je aktivirati 6 uzdužnih rebara)
D_1
D_2
D_3
D_4
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 43
D_5
D_6
Pomaci u desno
P_1 (ovim parametrom se definira isti razmak između svih uzdužnih rebara)
o Poprečno rebro (analogno kao i za uzdužno)
7.1.3. Kuke/Ušice
Aktivacija kuke ili ušice
Pomaci kuke/ušice (definiranje položaja pojedine ušice u odnosu na plašt)
o Rotacija oko svoje osi
o Udaljenost od baze u smjeru osi x
o Udaljenost od baze u smjeru osi y
Slika 7.28 Kuka
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 44
Slika 7.29 Ušica
Kuke ili ušice su čelične komponente kabelske kutije koje se zavaruju plašt sklopa. One služe
za podizanje cijele kutije pomoću dizalice i njezino pozicioniranje na željeno mjesto. Za razliku
od ušica, kuke se koriste za prijenos većeg tereta zbog veće nosive površine zavara.
7.1.4. Donje rebro
Aktivacija donjih rebara (uključivanje ili isključivanje cijelog podsklopa)
o Parametri
Debljina profila
Širina profila
Dužina kraka
o Aktivacija rebara
S (srednje rebro)
AD1 (prvo desno rebro)
AD2 (drugo desno rebro)
AL1 (prvo lijevo rebro)
AL2 (drugo lijevo rebro)
o Pomaci
D1
D2
L1
L2
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 45
Slika 7.30 Donja rebra
7.1.5. Gornje rebro
Parametri gornjih rebara analogni su parametrima donjih rebara.
Slika 7.31 Gornja rebra
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 46
7.1.6. Označne pločice
Na označne pločice se upisuju oznake faza. Stezaljke na primaru imaju oznake 1U, 1V i 1W,
dok su na sekundarne označene 2U, 2V i 2W.
Parametri:
Udaljenost prve pločice od lijevog unutarnjeg brida-1
Udaljenost prve pločice od dna plašta-2
Razmak između pločica 1 i 2 -3
Razmak između pločica 2 i 3 -4
Slika 7.32 Označne pločice
7.2. Uvodna ploča, Uvodna ploča L, Uvodna ploča D
Parametri:
Broj uvodnih ploča - 1 (uključivanje jedne ili dvije uvodne ploče)
Promjer rupa - 2 (promjer rupa za navojnike)
Aktivacija vertikalnog lima - 3
- automatski se aktivira ovisno o tipu prednjeg okvira, kada je prednji okvir pravokutni
tad je vertikalni lim isključen, kad je prednji lim češljasti tada je vertikalni lim uključen
Debljina lima - 4 (debljina horizontalnog i vertikalnog lima)
Visina vertikalnog lima - 5
Duljina navojnika - 6
Promjer navojnika - 7
Korak navoja - 8
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 47
Duljina navoja - 9
Pozicioniranje rupa s obzirom na donji okvir
- Definiranjem ovih parametara automatski se definiraju parametri na rupama donjih
brtvi, te se automatski definiraju parametri navojnika
o Udaljenost horizontalnih rupa od brida 1- 10 (Slika 7.33)
o Udaljenost horizontalnih rupa od brida 2- 11 (Slika 7.33)
o Udaljenost bočnih rupa od brida - 12 (od brida donjeg okvira)
o Udaljenost vertikalnih rupa na srednjoj traci od simetrale-13 (kada su aktivirane
Uvodna ploča L i Uvodna ploča D)
Uvodna ploča
o Gornje/donje rupe
Udaljenost srednje rupe od simetrale - 14 (Slika 7.34)
Broj rupa - 15
Razmak između rupa - 16 (Slika 7.34)
Uključivanje donjih navojnika - 17
o Bočne rupe
Udaljenost prve vertikalne rupe od horizontalnih rupa - 18 (Slika 7.34)
Razmak između rupa - 19 (Slika 7.34)
Broj rupa - 20
o Pozicioniranje ležišta za uvodnice
Promjer rupe - 21 (Slika 7.34)
Udaljenost prvog ležišta od lijevog vertikalnog brida - 22 (Slika 7.34)
Udaljenost prvog ležišta od stražnjeg horizontalnog brida - 23 (Slika
7.34)
Horizontalna udaljenost između ležišta - 24 (Slika 7.34)
Vertikalna udaljenost između ležišta - 25 (Slika 7.34)
Horizontalni broj ležišta - 26
Vertikalni broj ležišta - 27
Uvodna ploča L - (parametri neće biti objašnjeni, jer vrijedi isto kao i za Uvodnu
ploču)
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 48
Uvodna ploča D - (parametri neće biti objašnjeni, jer vrijedi isto kao i za Uvodnu
ploču)
Slika 7.33 Parametri 10 i 11
Slika 7.34 Parametri uvodne ploče
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 49
7.3. Poklopac, Poklopac L, Poklopac D
Parametri (Slika 7.37):
Broj poklopaca - 1
Aktivacija zaobljenja na poklopcu - 2
- zaobljenja na poklopcu koriste se prvenstveno zbog povećanja krutosti, što se postiže
prilikom savijanja ploče poklopca
Debljina lima - 3
Udaljenost između dva poklopca - 4
Pozicioniranje rupa s obzirom na crveni okvir:
o Udaljenost rupa na bočnoj traci od brida - 5
- Slika 7.36 - pogledaj objašnjenje ispod slike
o Udaljenost rupa na gornjoj traci od brida - 6
- Slika 7.36 - pogledaj objašnjenje ispod slike
o Udaljenost rupa od donjeg brida - 7
- Slika 7.36 - pogledaj objašnjenje ispod slike
o Udaljenost rupa od simetrale na srednjoj traci - 8
- kada su aktivirani Poklopac L i poklopac D
Poklopac:
o Gornje rupe
Udaljenost srednje rupe od simetrale - 9
Broj rupa - 10
Razmak između rupa - 11
o Bočne rupe
Udaljenost prve rupe na bočnoj traci od uzdužnih rupa - 12
Broj rupa - 13
Razmak između rupa - 14
o Donje rupe (referencirane na gornje rupe zbog toga što su parametri jednaki)
Poklopac L – vrijedi isto kao i za Poklopac
Poklopac D– vrijedi isto kao i za Poklopac
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 50
Slika 7.35 Poklopac sa zaobljenjem
Slika 7.36 Poklopac bez zaobljenja
Na Slika 7.35 i Slika 7.36 crvenom linijom je označeni su bridovi poklopca. Kada imamo
aktivirano zaobljenje koje je prikazano na Slika 7.35, bridom poklopca smatramo bridove koji
su označeni crvenom bojom.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 51
Slika 7.37 Parametri poklopca
7.4. Brtve
Brtve služe kako bi onemogućile ulazak bilo kakvog medija (vode, zraka, prašine, pijeska…)
unutar kabelske kutije. Materijali od kojeg se izvode brtve najčešće su :
NBR (Acrylonitrile Butadien) – crna uljostalna guma
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 52
Slika 7.38 Karakteristike NBR-a
NEO–K-TEX-gumirano pluto, UV otporan (ide na mjesta sa puno sunca)
FMQ (Fluoro Silicone, Silicone Rubber) - za temperature do -50°C
Kod kabelskih kutija brtve širina brtvi je manja od širine okvira, a to se izvodi zbog toga, jer
prilikom stezanja navojnika na okvirima dolazi do širenja brtvi u svim smjerovima. Kako brtve
tada ne bi izlazile iz gabarita prirubnica, što estetski nije prihvatljivo i tada radnici višak brtve
moraju rezati, brtve se rade manjih dimenzija od okvira.
Širina brtve:
1. 40 mm-15/25 (40 mm ukupna širina, 15 mm od vanjskog ruba, 25 mm od unutarnjeg
ruba)
2. 50 mm-20/30 (50 mm ukupna širina, 20 mm od vanjskog ruba, 30 mm od unutarnjeg
ruba)
3. 60 mm-25/35 (60 mm ukupna širina, 25 mm od vanjskog ruba, 35 mm od unutarnjeg
ruba)
Promjeri rupa na brtvama moraju biti većih dimenzija od promjera navojnika, zato kako bi lakše
mogli montirati brtvu na prednji, donji ili stražnji okvir.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 53
Promjeri:
Tablica 7.2 Odnos promjera navojnika i brtvi
Navojnik Brtva
Φ8 mm Φ11 mm
Φ10 mm Φ13 mm
Također, postoje dva osnovna oblika brtvi koje se koriste u modelu kabelske kutije, a to su
pravokutni i češljasti oblici.
7.4.1. Stražnja brtva
Slika 7.39 Stražnja brtva
Analiziranjem prikupljene dokumentacije i svih kombinacija kabelske kutije definirani su
parametri koji u potpunosti definiraju stražnju brtvu.
Slobodni parametri:
Razmak otvora brtve od otvora okvira
Debljina brtve
Širina horizontalne trake
Širina vertikalne trake
Promjer rupa
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 54
7.4.2. Donja brtva, Donja brtva L, Donja brtva D
Postoje dva osnovna oblika donje brtve (češljasti i pravokutni) i oni se uključuju ovisno o obliku
donjeg okvira, što je izvedeno pomoću pravila Tip okvira.
Slika 7.40 Češljasti i pravokutni oblik brtve
Slobodni parametri:
Debljina okvira
Promjer rupa
Udaljenost vanjskog brida od rupa
o Horizontalna traka
Širina gornje trake okvira
Širina donje trake okvira
o Vertikalna traka
Širina bočne trake okvira
7.5. Navojnici
Zavarivanje navojnika na okvire vrši se postupkom elektrootpornog zavarivanja. Zbog malih
promjera (Φ8 mm, Φ10 mm) i velikog broja navojnika, bilo kakav drugi postupak zavarivanja
bio bi znatno kompliciraniji. Takvim postupkom postiže se manje materijala na mjestu spoja
navojnika i okvira, te neće biti problema oko nasjedanja brtve na okvir kao što je prikazano na
Slika 7.41. Također je lakše ostvariti okomitost navojnika na podlogu, što je vrlo bitno zbog
montiranja poklopaca i uvodnih ploča. Razmak između navojnika iznosi 90 mm - 110 mm,
čime se postiže optimalno stezanje brtve.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 55
Slika 7.41 Prednost elektrootpornog zavarivanja (1.) naspram nekog drugog postupka
zavarivanja (2.)
Svi parametri navojnika vezani su na rupe na poklopcima, brtvama i uvodnim pločama, te se
automatski mijenjaju kako se mijenja broj rupa, razmak između rupa i udaljenost od bridova.
Moguće je isključiti donje navojnike, što ovisi o vrsti okvira (pravokutni ili češljasti).
Slobodni paramteri:
Duljina navojnika
Promjer navojnika
Aktivacija donjih navojnika
Vezani parametri:
Horizontalni navojnici
o Udaljenost od simetrale
o Udaljenost između navojnika
o Broj navojnika
Vertikalni navojnici
o Udaljenost od horizontalnih rupa
o Razmak između navojnika
o Broj navojnika
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 56
7.6. Podaci za crteže
Podaci za crteže bitni su za izradu tehničke dokumentacije. Polja u koja se unose tekstovi u
sastavnicama vezana su na slijedeće parametre:
Tipska oznaka (string) - Slika 7.42
- svi dijelovi pojedinog transformatora imaju istu tipsku oznaku
Broj dijela (string)
- ujedno predstavlja broj crteža u dokumentaciji
Konstruirao (string)
Pregledao (string)
Datum (string)
Unašanjem vrijednosti u navedene parametre, automatski se ažuriraju podaci u tehničkoj
dokumentaciji čime se izbjegava monotono unošenje istih podataka u svaki crtež tehničke
dokumentacije. S obzirom da su polja (u koja se unosi tekst) u sastavnicama vezana pomoću
linkova na parametre, ako se promijeni tekst u parametru, tada se automatski ažurira i u
sastavnicama.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 57
Jednofazni transformator
Dvofazni transformator
Trofazni transformator
Jednofazni autotransformator
Dvofazni autotransformator
Trofazni autotransformator
M
D
T
F
C
A
O
B
R
G
Bez regulacije
Regulacija ili prespajanje u beznap. stanju
Regulacija pod teretom
Regulaciona grupa
N
P
U
Z
V
S
Naravna cirkulacija ulja i zraka
Naravna cirkulacija ulja – prisilno zraka
Naravna cirkulacija zraka – prisilno ulja
Prisilna cirkulacija ulja i zraka
Prisilna cirkulacija ulja i vode
Suhi transformatori
Snaga u kVA
Stupanj izolacije namota s
najvišim stupnjem
Oznaka izvedbe unutar
tipa (veliko slovo)
1)
1) - za tronamotne transformatore – snaga najjačeg namota
- za autotransformatore i regul. grupu – prolazna snaga
- za ispravljačke transformatore – srednja snaga
Slika 7.42 Tipska oznaka transformatora
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 58
7.7. Zajednički parametri komponenata/limova
Sve komponente, odnosno dijelovi kabelske kutije sadrže parametre koji su bitni za tehničku
dokumentaciju i odjel pripreme koji se brine o nabavi limova, te ostalih sirovina potrebnih za
sklapanje kabelske kutije.
Parametri:
Material CATIA – automatski se dodjeljuje u set parametara nakon što se dodijeli vrsta
materijala (steel) pojedinoj komponenti
Broj dijela – String
- povezan je s tablicom iz koje vadi brojeve limova
Materijal – String
- povezan je s tablicom iz koje vadi brojeve materijala
Naziv materijala – String
- povezan je s tablicom iz koje vadi nazive materijala
Brojač materijala – Integer
- parametar koji se koristi kod pravila brojača materijala koji na temelju zadane debljine
limova odbrojava nazive materijala, broj dijela te broj sirovine.
Slika 7.43 Pravilo brojača materijala
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 59
7.8. Pravila (rules) modela
Kako bi mogli bi se automatski mijenjale verzije kabelske kutije ovisno o odabiru tipa modela,
kreiran je skup pravila na razini sklopa koji upravlja varijantama modela. Pravila upravljaju
parametrima na temelju znanja prikupljenih od konstruktora, te pridonose ubrzanju modeliranja
sklopa.
Slika 7.44 Pravila modela
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 60
8. Testiranje modela
Pomoću parametara koji su prikazani u tablicama ispod provodi se testiranje tri osnovna modela
kabelske kutije. To su bitniji parametri koji značajnije utječu na oblik i geometriju računalnog
modela, te unašanjem različitih vrijednosti parametara dobivamo različite verzije modela.
Tablica 8.1 Parametri stražnjeg okvira
Parametri Model 1 Model 2 Model 3
Pozicioniranje središta stražnjeg
okvira od vrha plašta 150 mm 250 mm 200 mm
Visina otvora 300 mm 350 mm 300 mm
Širina otvora 1100 mm 700 mm 1000 mm
Debljina okvira 8 mm 7 mm 6 mm
Širina horizontalne trake 70 mm 50 mm 60 mm
Širina vertikalne trake 70 mm 50 mm 60 mm
Tablica 8.2 Parametri plašta kutije
Parametri Model 1 Model 2 Model 3
Visina 1000 mm 1000 mm 1100 mm
Dubina 800 mm 800 mm 900 mm
Širina 1100 mm 1000 mm 1100 mm
Duljina dna plašta 600 mm 600 mm 700 mm
Debljina lima 3 mm 3 mm 4 mm
Skošenje plašta po
dubini 0 mm 50 mm 100 mm
A 0 mm 100 mm 100 mm
B 0 mm 100 mm 100 mm
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 61
Tablica 8.3 Parametri donjeg okvira
Parametri Model 1 Model 2 Model 3
Tip okvira Pravokutni oblik Češljasti oblik Češljasti oblik
Aktivacija srednje trake false false true
Preklop okvira u plašt 3 mm 0 mm 3 mm
Debljina okvira 8 mm 7 mm 8 mm
Širina gornje trake 100 mm 100 mm 100 mm
Širina donje trake 100 mm 0 mm 0 mm
Širina bočne trake 50 mm 100 mm 150 mm
Tablica 8.4 Parametri prednjeg okvira
Parametri Model 1 Model 2 Model 3
Tip okvira Pravokutni oblik Češljasti oblik Češljasti oblik
Broj srednjih traka 0 0 1
Širina okvira 1100 mm 900 mm 900 mm
Debljina okvira 8 mm 7 mm 6 mm
Preklop okvira u plašt 3 mm 0 mm 3 mm
Pozicioniranje okvira
u odnosu na visinu
plašta
0 mm 50 mm 100 mm
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 62
Tablica 8.5 Parametri uvodne ploče
Parametri Model 1 Model 2 Model 3
Broj uvodnih ploča 1 1 2
Aktivacija
vertikalnog lima false true true
Debljina lima 6 mm 5 mm 6 mm
Udaljenost između
dvije uvodne ploče - - 10 mm
Tablica 8.6 Parametri poklopaca
Parametri Model 1 Model 2 Model 3
Broj poklopaca 1 1 2
Aktivacija zaobljenja true false false
Debljina lima 3 mm 4 mm 3 mm
Udaljenost između
dva poklopca - - 10 mm
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 63
9. Testiranje modela u Končar D&ST - u
U konstrukcijskom uredu odjela SET (Srednje energetski transformatori) nalazi se oko 30-ak
konstruktora, jedan dio čine iskusniji konstruktori (senior design engineer), a drugi dio čine
mlađi konstruktori (junior design engineer).
Iskusniji konstruktori na temelju projektne dokumentacije i tehničkih proračuna izrađuju
osnutak i preliminarnu dokumentaciju za kupca koja se tijekom izrade usklađuje sa zahtjevima
kupca. Konstruktori koji imaju manje iskustva bave se razradom i detaljiranjem osnutaka.
Osnutak predstavlja osnovu za konstrukcijsku razradu svih sklopova transformatora iz koje
slijedi radionička dokumentacija. Dokumentacija za kupca obuhvaća: upute, opis, natpisne
pločice, dokumentaciju provodnika, mjernu skicu, transportnu skicu i dr. Radionička
dokumentacija pored crteža svih sklopova i pozicija obuhvaća i sastavnice sa opisom materijala,
standardima i masama. Radionička i dokumentacija za kupca nazivaju se konstrukcijska
dokumentacija.
Kao radni zadatak jednog konstruktora dobivena je razrada niskonaponske kabelske kutije
transformatora čiji uobičajen vremenski rok za izradu modela i tehničke dokumentacije iznosi
dva do tri dana. Nakon što je izvedena parametrizacija modela i na temelju implementacije
konstrukcijskog znanja u računalni model, vrijeme izrade modela i tehničke dokumentacije
dobivene kabelske kutije svedeno je na jedan dan, čime postignuta ušteda vremena iznosi više
od 50%. Nakon interakcije računalnog modela i konstruktora, odnosno prilikom razrade
zabilježena su dodatna znanja i prijedlozi koji su kasnije implementirani u model, a odnose se
na tehnologično oblikovanje i umetanje određenih konstrukcijskih elemenata te parametara u
sklop, čime se očekuje dodatna ušteda vremena prilikom modeliranja kabelske kutije.
9.1. Testiranje 1
Datum: 8.11.2016
Vrijeme potrebno za izradu modela: 8:20h – 13:30h
Klijent: Orkuveita Reykjavikur – ISLAND
Project: SSA1 – 40 MWA, Power transformer 124/11kV
Tip: TRP40000 – 145/AQ L.V.CABLE BOX
Bilješke zapisane tijekom interakcije modela i konstruktora:
povezati parametre iz podsklopa Rebro – gornje s parametrima koji se nalaze u bazi
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 64
otvor za ventilaciju: izmijeniti Sketch support, potrebno se referencirati na ravninu
(plane), a ne na značajku (shell/face)
bočna rebra: dimenzionirati podsklop u odnosu na ravninu (plane), a ne na značajku
(shell/face)
promijenit boje ravnina baze (xy,yz,zx) tako da budu lako uočljive
od svih mogućih ravnina koje postoje, moraju biti samo aktivirane (show) tri osnovne
ravnine iz baze: xy,yz,zx
umetnuti vezane parametar koji automatski povećava promjer rupe brtve za 1 mm od
promjera rupe okvira
povezati parametre iz podsklopa Donji okvir s parametrima koji se nalaze u bazi
provjeriti dimenzijska ograničenja (constraints) tuljaka za uzemljenje
preimenovati u podsklop Ravna rebra u Bočna rebra
9.2. Testiranje 2
Datum: 15.11.2016
Vrijeme potrebno za izradu modela: 8:45h – 13:45h
Klijent: Landsvirkjun – ISLAND
Project: 12.5 MVA, 6.3kV, 50 Hz, YND11
Tip: TBN12500 – 72.5/E L.V.CABLE BOX
Bilješke zapisane tijekom interakcije modela i konstruktora:
napraviti novu verziju plašta (bez skošenja)
kreirati parametre koji omogućuju okretanje podsklopa Bočnih rebara
kreirati pravilo koje omogućuje uključivanje kuka ili ušica
kreirati novi folder pod nazivom Ostalo u koji će umetnuti standardne komponente
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 65
10. Zaključak
Implementacijom konstrukcijskog znanja u računalni model pomoću sustava temeljenog na
znanju omogućili smo pohranu određenog konstrukcijskog znanja, te mogućnost njegovog
ponovnog korištenja. Takvi su sustavi povećavaju efikasnost poduzeća, skraćuju rokove
projekata te optimiziraju proizvode. Time se izbjegavaju monotoni procesi modeliranja sličnih
proizvoda, te preostaje više vremena za inovativna rješenja.
Na samom početku rada opisane su osnovne funkcije i glavni dijelovi transformatora i kabelske
kutije. Zatim je opisan princip varijantnog konstruiranja, te pravila parametriziranja pomoću
Knowledgeware modula za implementaciju konstrukcijskog znanja u računalni model kabelske
kutije.
Pomoću Skeleton metode kreiraju se i koriste informacije koje su smještene u pojedinačnoj
komponenti, a pozivaju se u centralnu jedinicu-bazu, da bi se definirali temeljni okviri
konstruiranja individualnih komponenti i sklopova. Korištenjem takve metode dobiva se vrlo
stabilan model koji omogućuje brzu i kvalitetnu interakciju s konstruktorom.
Na samom kraju rada izvršilo se testiranje računalnog modela u poduzeću Končar D&ST.
Dobiveni rezultati pokazuju da nakon što je izvedena parametrizacija modela i na temelju
implementacije konstrukcijskog znanja u računalni model, vrijeme izrade modela i tehničke
dokumentacije dobivene kabelske kutije svedeno je na jedan dan, čime postignuta ušteda
vremena iznosi više od 50%.
Andrija Trčak Diplomski rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 66
11. Literatura
[1] Đula, Lj.: Upravljanje znanjem: trendovi i izazovi, UDK 65.012:001.38
[2] Piotrovskij ,L. M.: Električni strojevi, Tehnička knjiga Zagreb, 1974.
[3] Mas, Z.: Električni principi i transformatori, Končar D&ST, 2016.
[4] Šimonek, I. : Završni rad, Primjer parametrizacije konzervatora, FSB, 2007.
[5] Zemlic, V.: Distributivni, energetski i specijalni transformatori-priručnik, Končar D&ST,
1995.
[6] Salopek, D.: Sustav za prepoznavanje uzoraka pri varijantnom konstruiranju, Magistarski
rad, FSB, 2002.
[7] Kunica, Z.: Zavarivanje i montaža, podloge s predavanja